KR19980022235A

KR19980022235A - 자동차의 자동조향장치

Info

Publication number: KR19980022235A
Application number: KR1019960041329A
Authority: KR
Inventors: 김성하; 송철기
Original assignee: 김영귀; 기아자동차 주식회사
Priority date: 1996-09-20
Filing date: 1996-09-20
Publication date: 1998-07-06
Also published as: KR100211377B1

Abstract

본 발명은 차속상태 및 차량의 주행상태에 따라 조향정도가 전자적으로 자동 제어될 수 있도록 하는 자동차의 자동조향장치를 제공하기 위하여 상기 조향축(4)에 동축 결합된 스텝모터(40)와; 이 스텝모터(40)의 구동상태를 제어할 수 있도록 스텝모터(40)와 전기적으로 연결된 구동제어부(42)와; 상기 구동제어부(42)에 스텝모터(40)의 제어에 필요한 시그널을 출력할 수 있도록 구동제어부(42)에 전기적으로 연결된 ECU(44)와; 상기 ECU(44)에 차량의 주행 상태에 대한 정보를 입력시킬 수 있도록 ECU(44)와 전기적으로 연결되며, 차량이 진행되는 전방좌우측의 차선화상을 촬영할 수 있도록 차량의 전방 좌우측에 배치되는 복수의 차선간지수단(48)과; 차속에 대한 시그널을 상기 ECU(44)에 입력시킬 수 있도록 ECU(44)와 전기적으로 연결된 차속센서(46)를 더 포함하도록 구성한 것이다.

Description

자동차의 자동조향장치

본 발명은 자동차의 자동조향장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 차속상태와 주행상태에 따라 조향이 자동으로 전자제어되는 자동차의 자동조향장치에 관한 것이다.

조향장치는 차량의 진행 방향을 바꾸기 위한 것으로 보통 도1에 도시한 바와 같이 조향휠(2)로 조향축(4)을 회전시키고, 이러한 조향축(4)의 회전력을 기어박스(6)에서 변환시킨 후 타이로드(8)에 전달함으로써, 타이로드(8)에 결합된 차륜(W)을 움직이는 차축 현가식과, 도2에서와 같이 기어박스(6)에서 변환된 조향축(4)의 회전력을 피트먼아암(10)을 통해 릴레이로드(12)에 전달하여 릴레이로드(12)를 움직이고, 상기 릴레이로드(12)를 너클아암(14)에 연결시키는 타이로드(8)를 통해 차륜(W)이 움직이도록 하는 독립현가식 등이 있다.

또, 근래에는 유압력을 이용하여 작은 조작력으로도 큰 조향비를 얻도록 한 동력조향장치가 널리 채택되고 있는데, 이러한 동력조향장치는 도3과 도4에서와 같이 조향휠(2)의 조작으로 제어밸브(30)를 움직여 오일펌프(32)에서 일정압으로 펌핑되는 오일을 동력실린더(34)로 보내 동력실린더(34)를 작동시키는 구조로 구성되어 상기 동력실린더(34)와 연결된 피트먼아암(10)를 통해 차륜(W)을 움직인다.

상기한 바와 같은 오일펌프(32)는 벨트풀리와 벨트에 의해 엔진의 크랭크축과 동력전달 가능한 상태로 연결되어 있어 엔진의 구동력으로 구동됨으로써, 오일을 펌핑한다.

그런데, 상기한 바와 같이 차량을 조향시키기 위한 종래의 장치들은 차량을 운행시키는 운전자의 수동조작에 따라서만 차량의 진행방향을 바꾸기 위한 조향작용을 행할 수밖에 없기 때문에 근래의 자동화 추세에 부응하기 위한 수단의 강구가 요구되고 있었다.

본 발명은 상기한 바와 같은 종래의 요구를 충족시키기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 차속상태 및 차량의 주행상태에 따라 조향정도가 전자적으로 제어될 수 있도록 함으로써, 자동으로 조향작용을 행하는 자동차의 자동조향장치를 제공하는데 있다.

도1과 도2는 일반적인 자동차의 조향장치를 나타내는 사시도,

도3은 일반적인 자동차의 동력조향장치를 나타내는 사시도,

도4는 본 발명에 의한 자동조향장치를 나타내는 사시도,,

도5는 본 발명에 의한 자동조향장치의 작동에 따르는 흐름도.

이를 실현하기 위하여 본 발명은 조향휠에 의해 작동되는 조향축의 회전력을 기어박스에서 변환시킨 후 타이로드에 전달하거나 동력실린더와 같은 배력장치에 의해 배력된 유압으로 피트먼아암에 전달하여 상기한 타이로드, 또는 피트먼아암과 결합된 차륜을 움직임으로써, 차량의 진행 방향을 바꾸어 주는 자동차의 조향장치에 있어서, 상기 조향축에 동축 결합된 스텝모터와; 이 스텝모터의 구동상태를 제어할 수 있도록 스텝모터와 전기적으로 연결된 구동제어부와; 상기 구동제어부에 스텝모터의 제어에 필요한 시그널을 출력할 수 있도록 구동제어부에 전기적으로 연결된 ECU와; 상기 ECU에 차량의 주행 상태에 대한 정보를 입력시킬 수 있도록 ECU와 전기적으로 연결되며, 차량이 진행되는 전방좌우측의 차선화상을 촬영할 수 있도록 차량의 전방 좌우측에 배치되는 복수의 차선감지수단과; 차속에 대한 시그널을 상기 ECU에 입력시킬 수 있도록 ECU와 전기적으로 연결된 차속센서를 더 포함하도록 구성됨을 특징으로 하는 자동차의 자동조향장치를 제공한다.

상기 구성에 따라 도로상의 양차선 사이로 주행하게 되는 차량이, 예컨데 커브길에서 직진한다면 차량 양측의 차선은 차량으로부터 각각 근접되거나 멀어지게 되며, 이러한 차선 위치를 복수의 차선감지수단으로 감지하여 ECU에 입력시킴과 아울러, 이와 같은 ECU에는 차속센서에 의한 차속상태에 정보가 입력되어 ECU로 하여금 이러한 입력정보에 따라 조향제어량을 연산한 후 연산치에 따른 시그널을 구동제어부로 출력케 한다.

또, 상기한 바와 같은 구동제어부는 ECU에서 입력된 조향제어량에 대한 시그널에 따라 스텝모터의 구동을 제어작동시켜 이러한 스텝모터로 하여금 이와 동축 결합된 조향축을 회전시키고, 이러한 조향축의 회전력은 기어박스를 통해 변환된 후 타이로드, 또는 피트먼아암과 결합된 차륜을 움직여 차량의 진행 방향을 바꾸어 주게 되는 것이다.

이하, 종래와 동일한 부분에 동일한 부호를 부여하여 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 따라서 더욱 상세히 설명하기로 한다.

본 발명에 의한 자동차의 자동조향장치에 따른 일 실시예는 도1과 도2 및 도3과 도4에 도시된 바와 같이 조향휠(2)에 의해 작동되는 조향축(4)의 회전력을 기어박스(6)에서 변환시킨 후 타이로드(8)에 전달하거나 동력실린더(34)와 같은 배력장치에 의해 배력된 유압으로 피트먼아암(10)에 전달하여 상기한 타이로드(8), 또는 피트먼아암(10)과 결합된 차륜(W)을 움직임으로써, 차량의 진행 방향을 바꾸어 주는 자동차의 조향장치에 적용된다.

상기한 바와 같은 조향축(4)에는 스텝모터(40)를 동축 결합시키고, 또 상기 스텝모터(40)를 구동제어부(42)와 전기적으로 연결하여 이 구동제어부(42)로 하여금 스텝모터(40)의 구동상태를 제어할 수 있도록 하고 있다.

또, 상기 구동제어부(42)는 ECU(44)와 전기적으로 연결되어 스텝모터(40)의 제어에 필요한 값을 연산 출력하는 ECU(44)의 출력시그널에 의해 스텝모터(40)를 정역회전시킨다.

한편, 상기 ECU(44)에는 차속센서(46) 및 복수의 차선간지수단(48)이 전기적으로 연결되어 차속상태 및 차량의 주행상태에 대한 정보를 입력시킬 수 있도록 하는데, 상기 복수의 차선간지수단(48)은 차량이 진행되는 전방좌우측 차선의 화상을 촬영할 수 있도록 차량의 전방 좌우측에 배치된다.

상기한 바와 같이 구성된 본 발명에 의한 자동차의 자동조향장치는 도로상의 양차선 사이로 주행하게 되는 차량이, 예컨데 커브길에서 직진한다면 차량 양측의 차선은 차량으로부터 각각 근접되거나 멀어지게 된다.

이때, 도5에서와 같이 작동스위치의 온에 따라 ECU(44)에는 조향량의 연산을 위해 차속센서(46)에 의한 차속상태에 정보가 입력되며, 이러한 복수의 차선간지수단(48)로 감지되는, 다시말해 차량 왼쪽차선이 차량으로부터 떨어지게 된 거리를 〃X_L〃로, 그리고 차량 오른쪽차선이 차량으로부터 떨어지게 된 거리를 〃X_r〃로 ECU(44)에 입력시킨다.

또, ECU(44)는 상기한 바와 같이 입력되는 정보에 따라 조향제어량을 연산함과 아울러 상기 〃X_L〃이 〃X_r〃 보다 작다고 판단되면 스텝모터(40)를 정방향으로의 우회전시키기 위한 시그널을, 그리고 〃X_L〃이 〃X_R〃 보다 작다고 판단되면 스텝모터(40)를 역방향으로의 좌회전시키기 위한 시그널을 구동제어부(42)로 출력한다.

따라서 상기한 바와 같은 구동제어부(42)는 ECU(44)로부터의 시그널에 따라 스텝모터(40)의 구동을 제어함으로써, 이 스텝모터(40)로 하여금 이와 동축 결합된 조향축(4)을 회전시키고, 따라서 이러한 조향축(4)의 회전력이 기어박스(6)를 통해 변환된 후 타이로드(8), 또는 피트먼아암(10)과 결합된 차륜(W)을 움직이게 하여 차량의 진행방향을 바꾸어 줄 수 있게 하는 것이다.

상기한 바와 같은 본 발명에 의한 자동차의 자동조향장치는 차속상태 및 차량의 주행상태에 따라 조향정도가 전자적으로 제어될 수 있도록 함으로써, 자동조향에 대한 요구를 총족시킬 수 있는 잇점이 있다.

Claims

조향휠(2)에 의해 작동되는 조향축(4)의 회전력을 기어박스(6)에서 변환시킨 후 타이로드(8)에 전달하거나 동력실린더(34)와 같은 배력장치에 의해 배력된 유압으로 피트먼아암(10)에 전달하여 상기한 타이로드(8), 또는 피트먼아암(10)과 결합된 차륜(W)을 움직임으로써, 차량의 진행 방향을 바꾸어 주는 자동차의 조향장치에 있어서,

상기 조향축(4)에 동축 결합된 스텝모터(40)와;

이 스텝모터(40)의 구동상태를 제어할 수 있도록 스텝모터(40)와 전기적으로 연결된 구동제어부(42)와;

상기 구동제어부(42)에 스텝모터(40)의 제어에 필요한 시그널을 출력할 수 있도록 구동제어부(42)에 전기적으로 연결된 ECU(44)와;

상기 ECU(44)에 차량의 주행 상태에 대한 정보를 입력시킬 수 있도록 ECU(44)와 전기적으로 연결되며, 차량이 진행되는 전방좌우측의 차선화상을 촬영할 수 있도록 차량의 전방 좌우측에 배치되는 복수의 차선간지수단(48)과;

차속에 대한 시그널을 상기 ECU(44)에 입력시킬 수 있도록 ECU(44)와 전기적으로 연결된 차속센서(46)를 더 포함하도록 구성됨을 특징으로 하는 자동차의 자동조향장치.